
- •Глава 1. Кибернетика как наука об управлении и информации. 14
- •Глава 2. Классификация систем и моделей. 23
- •Глава 3. Информация и управление. 33
- •Глава 4. Кибернетические модели и их математическое описание. 43
- •Глава 5. Пример проведения исследования социально-экономических систем. 52
- •Глава 6. Математический аппарат для описания кибернетического управления: концепция "обратной связи". 69
- •Глава 7. Управление в иерархических системах. 84
- •Глава 8. Человек как управляющий объект в кибернетике и его моделирование. 92
- •Глава 9. Пример моделирования управленческой деятельности человека с помощью модели информационного автомата. 97
- •Глава 10. Практическое моделирование социальных и экономических систем. 113
- •Глава 1. Кибернетика как наука об управлении и информации.
- •Глава 2. Классификация систем и моделей.
- •Глава 3. Информация и управление.
- •Глава 4. Кибернетические модели и их математическое описание.
- •Глава 5. Пример проведения исследования социально-экономических систем.
- •Глава 6. Математический аппарат для описания кибернетического управления: концепция "обратной связи".
- •Глава 7. Управление в иерархических системах.
- •Глава 8. Человек как управляющий объект и его моделирование.
- •Глава 9. Пример моделирования управленческой деятельности человека с помощью модели информационного автомата.
- •Глава 10. Практическое моделирование социальных и экономических систем.
- •Предисловие.
- •Введение
- •Глава 1. Кибернетика как наука об управлении и информации.
- •Управление зенитным огнем как первая задача кибернетики.
- •Норберт Винер и термин "кибернетика", и почему это слово не появилось у нас.
- •Определение понятий "кибернетика" и "управление".
- •Понятие системы, сложной системы.
- •Метод кибернетики - моделирование.
- •Методы исследований в кибернетике - анализ и синтез.
- •Способ исследования в кибернетике.
- •"Рабочее" определение термина "информация".
- •Способ решения задач в кибернетике - общее описание научного метода.
- •Специфическая роль кибернетики в системе экономических наук.
- •Вопросы и задания.
- •Глава 2. Классификация систем и моделей.
- •Определение понятия "система".
- •Классификация систем.
- •Исследование систем - системный анализ.
- •Этапы проведения системного анализа.
- •Системный анализ в социальной и экономической аналитике.
- •Классификация моделей по глубине описания.
- •Иерархические системы, иерархия моделей.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 3. Информация и управление.
- •"Наивная" точка зрения на управление и информацию.
- •Информация и энтропия.
- •Информация в социальных и экономических системах - современный взгляд на информацию.
- •Человек как единственный источник социальной и экономической информации.
- •"Рабочее" определение терминов "управление" и "информация".
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 4. Кибернетические модели и их математическое описание.
- •"Черный ящик".
- •Оператор как модель для описания концепции "вход-выход".
- •Линейный оператор.
- •Процессы "без памяти" - марковские процессы.
- •Уравнение Колмогорова (Фоккера-Планка) и его статистическая интерпретация.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 5. Пример проведения исследования социально-экономических систем.
- •Введение и постановка задачи
- •Общее обсуждение
- •Общая постановка задачи оптимального управления.
- •Способ распознавания иерархического строения системы сэс.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 6. Математический аппарат для описания кибернетического управления: концепция "обратной связи".
- •Принципы кибернетического управления: положительная и отрицательная обратная связь ("кнут и пряник").
- •Линейный случай - модель Мальтуса.
- •Нелинейная обратная связь - модель Ферхюлста.
- •Интерпретация и обобщение модели Ферхюлста: "квота вылова" как модель оптимального управления.
- •Двухкомпонентная модель социально-экономической системы с обратной связью (обобщение модели Лоттка-Вольтерра): математическое исследование, экономическая и социальная интерпретации.
- •Классификация состояний системы.
- •Социально - экономическая интерпретация.
- •Следствия для посткоммунистических стран (Украина, Россия).
- •Некоторые итоги.
- •Область применения изложенной базовой модели.
- •Вопросы.
- •Задачи.
- •Глава 7. Управление в иерархических системах.
- •Иерархические системы - описание и примеры применительно к экономике и обществу.
- •Упорядоченные образования (объекты) как состояние на фоне потоков энергии и/или вещества
- •Иерархия.
- •Активная и полупроницаемая мембрана.
- •Самоорганизация: понятие, описания, примеры.
- •Логические уровни понятий и терминов.
- •Термины остенсивные и вербальные.
- •Термины житейские и научные.
- •Вопросы и задания.
- •Глава 8. Человек как управляющий объект в кибернетике и его моделирование.
- •Человек как главное действующее лицо в кибернетике.
- •Место человека в технической кибернетике.
- •Человек – главный объект для моделирования в экономический кибернетике.
- •User modelling как направление для описания человека в социальных и экономических системах.
- •Главная проблема: адекватное для данного интерьера задание «модели человека».
- •Определение понятия "интерьер" (контекст).
- •Вопросы и задания.
- •Глава 9. Пример моделирования управленческой деятельности человека с помощью модели информационного автомата.
- •Человек как объект и как субъект управления.
- •Описание интерьера, в котором происходит управление - иерархические системы.
- •Связь управления с европейским способом социального кодирования индивида.
- •Разбиение информации о событии на компоненты.
- •Определение термина "управление" через компоненты информации.
- •Двухкомпонентные аиа: определение.
- •2Аиа как оператор в пространстве компонент информации.
- •16 Типов 2аиа - минимальный набор, который способен осуществить оптимальное управление.
- •Человек как 2аиа.
- •Вопросы и задачи.
- •Глава 10. Практическое моделирование социальных и экономических систем.
- •Совместное управление в системе, состоящей из 2аиа.
- •Введение понятия "пирамида управления" и ее математическое описание.
- •Реальные социальные и экономические как примеры пирамид управления.
- •Вопросы и задания.
- •Список литературы.
- •Глава 1.
- •Глава 2.
- •Глава 3.
- •Глава 4.
- •Глава 5.
- •Глава 6.
- •Глава 7.
- •Глава 8.
- •Глава 9.
- •Глава 10.
2Аиа как оператор в пространстве компонент информации.
Мы можем ввести 2АИА и другим способом, опираясь на стандартные, принятые в математике, способы. Для этого, пользуясь введенным выше базисов в пространстве информации, запишем произвольную информацию об иерархической системе – точнее, об одном из ее уровней – в следующем виде:
где |
ik |
- |
базисные векторы для пространства компонент информации; |
|
Ik |
- |
характеристики, которые могут быть отнесены к этой компоненте информации (для рассматриваемого уровня). |
Таким образом, управление может быть представлено в виде линейного оператора G, преобразующего информацию о данном уровне, которая имелась перед осуществлением акта управления Ibefore, в информацию об этом же уровне, которая имеет место после осуществления акта управления Iafter. Это можно записать следующим образом:
Легко видеть, рассматривая вектор информации как вектор-столбец, что для этого случая оператор G в матричной форме может быть записан следующим образом:
Здесь оператор <k|n> переводит один базисный вектор ik в другой базисный вектор in, а оператор Pkn действует уже только на характеристики (описания) соответствующих компоненты информации, «переводя» их из одного вида в другой.
Рассмотрим простейший из возможных случаев, а именно, когда линейный оператор G преобразует одну компоненту информации в другую. Тогда для его матричных элементов получаем:
где |
x,y |
- |
символ Кронекера, принимающий значение 1 при условии, что x = y и значение 0 в противном случае. |
Таким образом, этот оператор преобразует компоненту информации Ik0ik0 в компоненту информации In0in0. Схематически это может быть записано в виде
.
В функциональном виде такой оператор, описывающий управление на определенном уровне в иерархической системе может быть записан как
То есть, в виде, характерном для описания кибернетического «черного ящика», на входе и на выходе которого присутствует по одной компоненте информации.
В качестве этого «черного ящика» выступает некий объект, способный осуществлять управление в иерархической системе, далее именуемый двухкомпонентным абстрактным информационным автоматом (2АИА). Этот объект, согласно нашему определению, способен воспринимать одну компоненту информации о данном иерархическом уровне ИСС, а результаты его деятельности на этой иерархическом уровне могут быть описаны также в рамках всего одной компоненты информации.
Мы можем определить, в общем случае, набор из 64 возможных операторов – схем управления из 64 разных типов 2АИА. Сюда включается также и управление по схеме «регулятор с обратной связью», который задается условием «вход» = «выход» для компонент информации. Здесь следует учитывать, что в последнем условии знак равенства применяется в нетрадиционной трактовке, поскольку состояния на входе и на выходе, строго говоря, относятся к различным моментам времени, а обратная связь возникает, как результат реакции среды на управляющее воздействие.
В качестве естественного обобщения можно для описания управления ввести операторы, которые имеют на входе и выходе по несколько компонент информации (в общем случае, эти количества не равны). Будут ли таким операторам соответствовать реальные объекты – это уже вопрос экспериментальной техники.
Каким условиям должны удовлетворять компоненты информации «на входе» в наш оператор Gk0n0, чтобы он мог быть использован для моделирования управления в реальных ситуациях? Каков должен быть минимальный набор из таких операторов, чтобы с помощью этого набора удалось описать реальные схемы управления?
Как мы видели выше, для этого нужно определить введенный нами оператор G как 2АИА.